Les scientifiques de Columbia ont trouvé des neurones spécialisés dans le cerveau des souris qui ordonnent aux animaux de cesser de manger. Les résultats apparaissent dans un article, «Les neurones neuropeptidergiques du tronc cérébral relient un axe neurohumoral à la satiété», publié le 5 février Cellule.
Bien que de nombreux circuits d'alimentation dans le cerveau soient connus pour jouer un rôle dans la surveillance de l'apport alimentaire, les neurones de ces circuits ne prennent pas la décision finale de cesser de manger un repas.
Les neurones identifiés par les scientifiques de Columbia, un nouvel élément de ces circuits, sont situés dans le tronc cérébral, la partie la plus ancienne du cerveau vertébré. Leur découverte pourrait conduire à de nouveaux traitements pour l'obésité.
« Ces neurones ne ressemblent à aucun autre neurone impliqué dans la régulation de la satiation », explique Alexander Nectow, médecin-scientifique du Columbia University Vacelos College of Physicians and Surgeons, qui a dirigé la recherche avec Srikanta Chowdhury, chercheur associé dans le laboratoire de Nectow.
« Les autres neurones du cerveau sont généralement limités à la détection des aliments mis dans notre bouche, ou comment les aliments remplissent l'intestin, ou la nutrition obtenue à partir de nourriture. Les neurones que nous avons trouvés sont spéciaux en ce qu'ils semblent intégrer tous ces différents éléments d'information et plus. »
Cellules trouvées dans le tronc cérébral
La décision d'arrêter de manger est un phénomène familier. « Cela arrive chaque fois que nous nous asseyons pour manger un repas: à un certain point pendant que nous mangeons, nous commençons à nous sentir pleins, puis nous nous pleine, puis nous arrivons à un point où nous pensons, d'accord, c'est suffisant , « Dit Nectow.
Comment le cerveau sait-il quand le corps en a eu assez – et comment agit-il sur ces informations pour arrêter de manger?
D'autres chercheurs avaient précédemment suivi les cellules décisionnelles au tronc cérébral, mais les pistes s'y sont terminées.
Nectow et Chowdhury ont déployé de nouvelles techniques unicellulaires qui permettent de regarder dans une région du cerveau et de discerner différents types de cellules qui jusqu'à présent ont été difficiles à distinguer les uns des autres.
« Cette technique – le profilage moléculaire résolu par sapacité – vous permet de voir les cellules où elles sont dans le tronc cérébral et à quoi ressemble leur composition moléculaire », explique Nectow.
Au cours de leur profilage d'une région du tronc cérébral connu pour le traitement des signaux complexes, les chercheurs ont repéré des cellules non reconnues précédemment qui avaient des caractéristiques similaires à d'autres neurones impliqués dans la régulation de l'appétit. « Nous avons dit: » Oh, c'est intéressant. Que font ces neurones? « »
Les neurones suivent chaque bouchée
Pour voir comment les neurones ont influencé l'alimentation, les chercheurs ont conçu les neurones afin qu'ils puissent être allumés et éteints par le chercheur, avec la lumière.
Lorsque les neurones ont été activés par la lumière, les souris ont mangé des repas beaucoup plus petits. L'intensité de l'activation a déterminé à quelle vitesse les animaux ont cessé de manger. « Fait intéressant, ces neurones ne signalent pas seulement un arrêt immédiat; ils aident les souris à ralentir progressivement leur alimentation », explique Chowdhury.
Nectow et Chowdhury ont également examiné comment les autres circuits et hormones alimentaires ont affecté les neurones. Les chercheurs ont constaté que les neurones étaient réduits au silence par une hormone qui augmente l'appétit et activée par un agoniste du GLP-1, une classe de médicaments désormais populaires pour traiter l'obésité et le diabète. Ces expériences ont révélé que ces entrées ont aidé les neurones à suivre chaque morsure que les souris prenaient.
« Essentiellement, ces neurones peuvent sentir la nourriture, voir la nourriture, ressentir de la nourriture dans la bouche et dans l'intestin, et interpréter toutes les hormones intestinales qui sont libérées en réponse à l'alimentation », explique Nectow. « Et finalement, ils tirent parti de toutes ces informations pour décider quand il suffit de suffisamment. »
Bien que les neurones spécialisés aient été trouvés chez la souris, Nectow dit que leur emplacement dans le tronc cérébral, une partie du cerveau qui est essentiellement la même chez tous les vertébrés, suggère qu'il est très probable que les humains ont les mêmes neurones.
« Nous pensons que c'est un nouveau point d'entrée majeur pour comprendre ce que signifie être plein, comment cela se produit et comment cela est exploité pour mettre fin à un repas », ajoute Nectow. « Et nous espérons qu'il pourrait être utilisé pour les thérapies sur l'obésité sur la route. »