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Nouvelles idées sur le traitement de l'obésité via le récepteur P2Y12

Des recherches montrent que l'administration nasale des inhibiteurs de P2Y12 pourrait lutter efficacement contre l'obésité.

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L'obésité touche plus d'un milliard de personnes dans le monde. Cette condition peut entraîner de gros problèmes de santé comme le Diabète. En ce moment, il existe des médicaments pour aider à gérer ces soucis. Certains de ces médicaments agissent en bloquant certaines enzymes qui décomposent les graisses ou en activant des récepteurs spécifiques dans le corps. Cependant, les gens doivent souvent prendre ces médicaments pendant un long moment, ce qui peut avoir des effets secondaires. Du coup, il y a vraiment un besoin de trouver de meilleurs traitements et méthodes d'administration pour ces médicaments.

Une méthode prometteuse est d'utiliser l'administration nasale. Cette approche peut aider les médicaments à atteindre le cerveau plus efficacement et éviter certains effets secondaires qui se produisent quand les médicaments sont pris par d'autres voies. La cavité nasale a une connexion unique avec le cerveau, ce qui peut être bénéfique pour la livraison des médicaments.

L'hypothalamus, une partie du cerveau, joue un rôle crucial dans la gestion des niveaux d'énergie. Il contient des voies spécifiques qui contrôlent la faim et l'utilisation d'énergie. Quand certains neurones dans cette zone libèrent une molécule appelée hormone α-stimulante des mélanocytes (α-MSH), ça aide à signaler au corps qu'il est plein. Ce processus active des récepteurs dans le cerveau qui disent au corps d'arrêter de manger.

De plus, certains neurones dans l'hypothalamus libèrent de l'Ocytocine (OXT), une autre hormone importante qui aide à contrôler l'appétit. Il y a des preuves que des perturbations dans certains systèmes de signalisation, y compris le système purinergique, sont liées à des troubles métaboliques comme l'obésité. Le système purinergique implique des molécules qui aident les cellules à communiquer entre elles, ce qui peut affecter diverses fonctions corporelles.

Le Rôle de la Libération d'ATP dans le Stress Métabolique

Des recherches récentes ont montré qu'un schéma spécifique de libération d'ATP (adénosine triphosphate), une molécule qui fournit de l'énergie aux cellules, est observé lors d'un stress métabolique, comme à cause d'un mauvais régime alimentaire. Ce schéma de libération, appelé "Inflares", pourrait aider le cerveau à gérer les dommages causés par le stress. La connexion entre le stress métabolique et les changements dans les niveaux d'ATP montre à quel point la signalisation dans l'hypothalamus est importante pour maintenir l'équilibre énergétique.

En étudiant des souris qui suivaient un régime riche en graisses, les chercheurs ont constaté que la libération d'ATP augmentait avec le temps. Cela a suggéré que le cerveau réagissait aux défis métaboliques auxquels faisaient face les souris. Les chercheurs ont aussi observé des souris diabétiques et ont trouvé des changements similaires dans la libération d'ATP, indiquant que ce schéma se produit dans différents types de stress métabolique.

Changements dans l'Expression de P2Y12 en Réponse au Stress Métabolique

Dans l'hypothalamus, un récepteur important appelé P2Y12 a été trouvé en augmentation en réponse à des changements alimentaires. En général, ce récepteur est seulement présent dans les cellules immunitaires du cerveau. Cependant, les souris qui ont été nourries avec un régime riche en graisses ont montré qu'un pourcentage significatif de neurones OXT commençait à exprimer P2Y12. Cette expression "ectopique" n'a pas été observée chez les souris nourries avec un régime normal.

En plus du régime riche en graisses, les chercheurs ont examiné des patients humains atteints de diabète et ont trouvé une expression similaire du récepteur P2Y12 dans les neurones OXT. Cette découverte relie le stress métabolique à des changements dans l'expression des récepteurs dans le cerveau.

L'Impact de P2Y12 sur la Fonction Neuronale

Quand le récepteur P2Y12 est présent, il peut influencer la façon dont les neurones réagissent aux signaux. Des études sur des cellules hypothalamiques ont montré que quand P2Y12 était surexprimé, les cellules devenaient moins réactives aux signaux stimulants qui encouragent normalement la suppression de l'appétit. Ça suggère que P2Y12 joue un rôle dans la promotion de la suralimentation et du gain de poids.

Inhiber P2Y12 pour Réduire l'Obésité

Les chercheurs ont testé un médicament appelé ticlopidine qui bloque le récepteur P2Y12. Ils ont constaté qu'une dose élevée de ticlopidine aidait à réduire l'obésité chez des souris nourries avec un régime riche en graisses. Étonnamment, quand le médicament était administré par voie nasale, il offrait un traitement efficace à des doses plus faibles.

Les deux, ticlopidine et un autre médicament appelé prasugrel, ont aussi été trouvés pour réduire la masse grasse et améliorer les niveaux de sucre dans le sang chez les souris. Ça a montré que cibler le récepteur P2Y12 peut être une stratégie efficace pour lutter contre l'obésité.

Explorer des Méthodes d'Administration Alternatives

Pour améliorer l'efficacité des inhibiteurs de P2Y12, les chercheurs ont décidé d'utiliser l'administration nasale. Ils ont découvert que délivrer ces médicaments par voie nasale permettait aux animaux de perdre du poids plus efficacement que par des méthodes traditionnelles. La voie nasale aide à contourner les barrières potentielles qui limitent l'efficacité des médicaments dans le cerveau.

Après l'administration nasale de ces médicaments, les souris non seulement ont perdu du poids, mais ont aussi maintenu leur poids même après l'arrêt des médicaments. Ça indiquait que les médicaments produisaient des effets durables au-delà de la simple suppression de l'appétit.

Effets sur la Sensibilité à l'Insuline

En plus de la perte de poids, les inhibiteurs de P2Y12 ont impacté la sensibilité à l'insuline, qui est souvent altérée chez les personnes obèses. Bien que ticlopidine et prasugrel aient montré des effets positifs, ils n'ont pas complètement restauré toutes les mesures de sensibilité à l'insuline, montrant la variation des effets que différents médicaments peuvent avoir.

L'Importance de P2Y12 dans le Contrôle Métabolique

Ensemble, ces résultats soulignent le rôle crucial du récepteur P2Y12 dans la régulation de l'appétit et de l'équilibre énergétique dans l'hypothalamus. L'expression ectopique de ce récepteur en réponse au stress métabolique peut conduire à une augmentation de la faim et à l'obésité. Bloquer ce récepteur avec des médicaments spécifiques ouvre une nouvelle voie pour traiter les troubles métaboliques.

Implications pour la Santé Humaine

Ces découvertes sur des modèles animaux pourraient avoir des implications importantes pour les humains. Étant donné que le récepteur P2Y12 est présent dans les cerveaux de personnes souffrant d'obésité et de diabète, il pourrait être un objectif significatif pour de nouveaux traitements. Utiliser des méthodes d'administration nasale pour les inhibiteurs de P2Y12 pourrait être une approche prometteuse pour gérer le poids et améliorer la santé métabolique des gens.

Conclusion

La relation entre le stress métabolique et les changements dans les systèmes de signalisation du cerveau est complexe. L'expression ectopique de P2Y12 dans l'hypothalamus montre comment le cerveau réagit aux défis alimentaires. En ciblant ce récepteur, les chercheurs découvrent des traitements potentiels qui peuvent aider à inverser l'obésité et les troubles métaboliques associés. L'administration nasale de ces traitements offre une nouvelle manière d'améliorer l'efficacité, ce qui pourrait conduire à de meilleurs résultats de santé pour ceux touchés par l'obésité et ses conditions associées.

Source originale

Titre: Enhanced purinergic signaling in the paraventricular hypothalamus induces hyperphagic obesity and insulin resistance

Résumé: Body energy homeostasis is tightly regulated by hypothalamic neural circuits. However, their remodeling upon metabolic stress remains incompletely characterized, translating to unprecedented challenges to develop safe medications against the surge of metabolic diseases. Oxytocin (OXT) neurons in the paraventricular nucleus of the hypothalamus (PVH) are one of the key appetite-suppressing effectors within the melanocortin system. In this work, we report that metabolic stress in mice evokes spatiotemporally selective ATP release (Inflares) from PVH astrocytes, accompanied with the expression of hematopoietic lineage-specific ADP/ATP receptor P2Y12 on OXT (PVHOXT) neurons. Importantly, "ectopic" emergence of P2Y12 on OXT neurons of patients with diabetes mellitus suggests an evolutionary conserved purinergic response to metabolic stress. Strikingly, increased purinergic signaling leads to impaired responsiveness of PVHOXT neurons accompanied with hyperphagic obesity and insulin resistance in mice. Moreover, nasal administration of clinically approved doses of P2Y12 inhibitors counteracts diet-induced obesity and insulin resistance in mice and spontaneous weight gain in monkeys, paving the way for application of these compounds in patients with metabolic disorders.

Auteurs: Ilya A. Vinnikov, Y. Liu, H. Zhang, Q. Zhang, S. S. Najam, X. Liang, C. Sirakawin, D. Lin, S. Huang, A. Bondarenko, W. Konopka, Y. Zhang, Z. Zhang, S. Wu, M. Jing

Dernière mise à jour: 2024-07-21 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.02.601503

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.02.601503.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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