Nouvelles découvertes sur la stéatose hépatique et JNK
Des recherches montrent que le JNK-IN-5A pourrait être efficace pour traiter le foie gras lié à la consommation de sucre.
Adil Mardinoglu, H. Yang, C. Zhang, W. Kim, M. Shi, M. Kiliclioglu, C. Bayram, I. Bolar, O. O. Tozlu, C. Baba, N. Yuksel, S. Yildirim, S. Iqbal, J. Sebhaoui, A. Hacimuftuoglu, M. Uhlen, J. Boren, H. Turkez
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Table des matières
- Causes de la maladie du foie gras
- L'impact de la JNK et du sucre sur la santé
- Effets de la JNK-IN-5A sur des rats impactés par le sucre
- Le rôle de la JNK dans le métabolisme
- Découverte des effets spécifiques aux tissus
- L'importance des tissus musculaires
- Connecter les différents tissus
- Insights sur le modélisation métabolique
- Conclusion
- Prochaines étapes
- Source originale
- Liens de référence
La Maladie du foie gras, c’est quand des graisses s’accumulent dans le foie. Ça peut arriver chez des gens qui boivent peu ou pas d'alcool. Quand les graisses représentent au moins 5 % du poids du foie sans autres causes, on appelle ça la stéatose hépatique. Une forme plus sérieuse de cette condition s’appelle la maladie du foie gras associée à une dysfonction métabolique, ou MAFLD. La MAFLD peut aller d’une simple accumulation de graisses dans le foie à une inflammation et des dommages plus sévères au foie, connus sous le nom de stéatohépatite non alcoolique, ou NASH.
La NASH peut entraîner de sérieux problèmes de santé, y compris la cirrhose et le cancer du foie. Le nombre de personnes atteintes de MAFLD augmente partout dans le monde, touchant environ 20 % à 25 % de la population. Cette augmentation est étroitement liée à l’augmentation des taux d'obésité et de diabète de type 2. Actuellement, il n'y a pas de médicaments approuvés pour traiter la MAFLD, ce qui rend la recherche de traitements efficaces très importante.
Causes de la maladie du foie gras
La maladie du foie gras peut survenir à cause de nombreux facteurs. Ça inclut la suralimentation, des facteurs génétiques, et d'autres problèmes de santé liés. La recherche suggère qu'une consommation excessive de sucre, surtout à travers les boissons sucrées, pourrait jouer un rôle significatif dans le développement de la MAFLD. Des études montrent que les régimes riches en Saccharose peuvent mener à une accumulation de graisses dans le foie et d’autres problèmes de santé. Par exemple, des rats nourris avec un régime riche en sucre pendant 12 semaines ont développé des conditions similaires à celles vues dans le syndrome métabolique, avec des symptômes comme la résistance à l'insuline et le foie gras.
Des découvertes récentes indiquent que la consommation de saccharose peut perturber l’équilibre énergétique du corps et provoquer une accumulation de graisses dans le foie en seulement quelques semaines. Une protéine importante dans ce processus est la c-Jun-N-terminal Kinase, ou JNK. La JNK réagit à différents stress, y compris ceux provenant des régimes riches en calories. Il y a de fortes preuves suggérant que la JNK est liée à l’obésité et au développement des maladies du foie gras.
La JNK a trois types : JNK1 et JNK2, qu'on trouve dans tout le corps, et JNK3, qui est surtout dans le cerveau, le cœur et les testicules. Des études ont montré qu’une activité accrue de la JNK est souvent observée dans le foie quand les graisses s’accumulent. Des souris sans JNK1 montrent des réductions significatives des symptômes de foie gras. Des résultats similaires sont observés quand on enlève à la fois JNK1 et JNK2. Ça suggère que bloquer la JNK pourrait prévenir la maladie du foie gras et d'autres conditions liées.
Cependant, on ne sait pas encore si la JNK joue un rôle dans les problèmes causés par une consommation excessive de sucre. Certaines études indiquent qu'un inhibiteur spécifique de la JNK, connu sous le nom de JNK-IN-5A, peut réduire l'accumulation de graisses dans le foie en laboratoire. Les effets de cet inhibiteur chez les organismes vivants ne sont pas encore totalement connus.
L'impact de la JNK et du sucre sur la santé
Le fonctionnement de la JNK est aussi important pour la communication entre les différentes parties du corps, surtout entre le foie et les tissus graisseux. Pour avoir une vue plus claire de comment le régime et les traitements affectent le corps, les chercheurs utilisent des modèles qui représentent les interactions complexes du Métabolisme dans le corps.
Dans une enquête sur le fonctionnement de la JNK-IN-5A, les chercheurs ont fait une étude chez des rats pour voir comment le corps tolérait le médicament. Ils ont divisé les rats en plusieurs groupes et leur ont donné différentes doses de JNK-IN-5A ou juste de l'eau. Ils les ont surveillés pour les effets cliniques, le poids corporel, et d'autres indicateurs de santé.
Effets de la JNK-IN-5A sur des rats impactés par le sucre
Dans cette étude, certains rats ont reçu de l'eau normale, tandis que d'autres ont eu de l'eau avec 10 % de saccharose. Après quatre semaines, les rats qui consommaient du saccharose ont montré des augmentations significatives des niveaux de graisses dans le sang et d’autres marqueurs d’inflammation par rapport au groupe témoin en bonne santé. Cependant, ceux qui recevaient de la JNK-IN-5A ont montré des niveaux de graisses et d'inflammation réduits.
Une examination plus poussée des gènes connectés à la JNK dans le foie et d'autres tissus a montré que la JNK-IN-5A réduisait efficacement l'expression des gènes JNK, particulièrement dans le foie et les muscles. Ça suggère que le médicament pourrait aider à protéger contre les conditions de foie gras causées par une consommation excessive de sucre.
Le rôle de la JNK dans le métabolisme
La JNK est essentielle pour divers processus métaboliques dans le corps. Elle a montré qu'elle affecte la façon dont les muscles réagissent à différents régimes. Dans cette étude, les effets de la JNK-IN-5A sur l'expression des gènes ont été analysés dans différents tissus, y compris le foie, la graisse, les muscles et le cerveau, pour voir comment le traitement influençait les fonctions métaboliques.
Les effets significatifs sur le foie et les graisses ont été notés à cause de la consommation de saccharose, ce qui a conduit de nombreux gènes liés au métabolisme des graisses et de l'énergie à être altérés. Fait intéressant, le traitement avec la JNK-IN-5A a inversé beaucoup de ces changements, indiquant que la JNK-IN-5A pourrait aider à normaliser le métabolisme perturbé par une haute consommation de saccharose.
Découverte des effets spécifiques aux tissus
L'étude a révélé que le foie et les tissus graisseux avaient les changements les plus importants dans l'expression des gènes après consommation de saccharose. Le traitement par JNK-IN-5A a restauré de manière significative beaucoup de ces expressions des gènes à des niveaux plus sains. L'expression de gènes clés impliqués dans le métabolisme des graisses était souvent réglementée de manière opposée dans le foie par rapport aux tissus graisseux.
Par exemple, certains gènes qui favorisent la dégradation des graisses étaient augmentés dans le foie mais diminués dans les tissus graisseux lors de la consommation seule de saccharose. Après traitement par JNK-IN-5A, ces schémas ont été changés, mettant en lumière le potentiel du médicament à équilibrer le métabolisme à travers différents tissus.
L'importance des tissus musculaires
Bien que le foie et les tissus graisseux aient montré des changements majeurs, les tissus musculaires n'ont pas réagi aussi fortement à la consommation de saccharose. Cependant, des altérations significatives dans l'expression des gènes ont été notées avec le traitement par JNK-IN-5A. De nombreux chemins liés à l'immunité ont été activés dans les tissus musculaires, ainsi que des chemins liés au métabolisme énergétique.
Notamment, l'étude a révélé que les changements dans les tissus musculaires étaient liés à des altérations dans le métabolisme du foie et des graisses, suggérant une réponse coordonnée entre ces tissus. Ça indique que cibler la JNK pourrait avoir des impacts plus larges sur la régulation énergétique globale dans le corps.
Connecter les différents tissus
Les chercheurs ont aussi exploré comment différents tissus communiquent à travers des réseaux de co-expression génique. En analysant ces réseaux, ils pouvaient déterminer comment les changements dans un tissu pouvaient affecter les autres.
Cette analyse de réseau a montré des schémas distincts dans la façon dont les tissus réagissaient au sucre et au traitement. Par exemple, certains modules géniques associés au métabolisme des acides gras ont été identifiés, reflétant une réponse coordonnée à la fois au saccharose et au traitement par JNK-IN-5A.
Insights sur le modélisation métabolique
Pour mieux comprendre comment différents tissus réagissent au sucre et au traitement, des modèles métaboliques ont été développés. Ces modèles aident à prédire comment les voies métaboliques vont changer en fonction des données d'expression génique.
Après traitement par JNK-IN-5A, un grand nombre de réactions métaboliques ont repris une fonction normale dans le foie et les graisses. Beaucoup de ces changements étaient liés à des voies impliquées dans le métabolisme énergétique, la digestion des graisses, et d'autres processus clés.
Conclusion
L'étude donne un aperçu des bénéfices thérapeutiques potentiels de la JNK-IN-5A pour traiter des conditions comme la MAFLD dues à une consommation élevée de sucre. En influençant l'expression génique et en restaurant l'équilibre dans le métabolisme, la JNK-IN-5A présente une approche prometteuse pour gérer la maladie du foie induite par le régime. D'autres recherches sont cruciales pour bien comprendre les effets à long terme de l'inhibition de la JNK sur la santé métabolique et son potentiel pour traiter diverses étapes de la maladie du foie gras.
Prochaines étapes
Les études futures devraient se concentrer sur la confirmation de ces découvertes chez des sujets humains et établir des protocoles de traitement efficaces. Comprendre l'impact à long terme de la gestion de l'activité de la JNK sera vital pour développer des stratégies de traitement complètes pour la maladie du foie gras et les troubles métaboliques associés.
En établissant ces connexions entre le régime, l'expression génétique, et le métabolisme global, les chercheurs espèrent ouvrir la voie à de nouvelles thérapies efficaces pour ceux qui souffrent de conditions comme la MAFLD. Maintenir un foie sain est crucial pour le bien-être général, et des études comme celle-ci sont essentielles pour favoriser des avancées futures dans le domaine de la santé.
Titre: Multi-tissue network analysis reveals the effect of JNK inhibition on dietary sucrose-induced metabolic dysfunction in rats
Résumé: Excessive consumption of sucrose, in the form of sugar-sweetened beverages, has been implicated in the pathogenesis of metabolic dysfunctionLassociated fatty liver disease (MAFLD) and other related metabolic syndromes. The c-Jun N-terminal kinase (JNK) pathway plays a crucial role in response to dietary stressors, and it was demonstrated that the inhibition of the JNK pathway could potentially be used in the treatment of MAFLD. However, the intricate mechanisms underlying these interventions remain incompletely understood given their multifaceted effects across multiple tissues. In this study, we challenged rats with sucrose-sweetened water and investigated the potential effects of JNK inhibition by employing network analysis based on the transcriptome profiling obtained from hepatic and extrahepatic tissues, including visceral white adipose tissue, skeletal muscle, and brain. Our data demonstrate that JNK inhibition by JNK-IN-5A effectively reduces the circulating triglyceride accumulation and inflammation in rats subjected to sucrose consumption. Coexpression analysis and genome-scale metabolic modelling reveal that sucrose overconsumption primarily induces transcriptional dysfunction related to fatty acid and oxidative metabolism in the liver and adipose tissues, which are largely rectified after JNK inhibition at a clinically relevant dose. Skeletal muscle exhibited minimal transcriptional changes to sucrose overconsumption but underwent substantial metabolic adaptation following the JNK inhibition. Overall, our data provides novel insights into the molecular basis by which JNK inhibition exerts its metabolic effect in the metabolically active tissues. Furthermore, our findings underpin the critical role of extrahepatic metabolism in the development of diet-induced steatosis, offering valuable guidance for future studies focused on JNK-targeting for effective treatment of MAFLD.
Auteurs: Adil Mardinoglu, H. Yang, C. Zhang, W. Kim, M. Shi, M. Kiliclioglu, C. Bayram, I. Bolar, O. O. Tozlu, C. Baba, N. Yuksel, S. Yildirim, S. Iqbal, J. Sebhaoui, A. Hacimuftuoglu, M. Uhlen, J. Boren, H. Turkez
Dernière mise à jour: 2024-12-05 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.22.590583
Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.22.590583.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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