L'impact de l'obésité infantile sur la santé du cerveau
Explorer comment l'obésité affecte la structure et la fonction du cerveau chez les enfants.
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Table des matières
- Le lien entre l'obésité et l'Inflammation
- Nouvelles techniques d'imagerie et découvertes
- L'étude ABCD et la sélection des participants
- Mesurer l'obésité
- Procédures d'imagerie cérébrale
- Observation des changements dans la matière blanche
- Changements dans les régions cérébrales liés à l'obésité
- Changements longitudinaux dans le temps
- Comparaison de différentes techniques d'imagerie
- Directions futures et limitations
- Conclusion
- Source originale
L'Obésité infantile devient de plus en plus un vrai problème de santé dans le monde. En 2016, plus de 340 millions d'enfants étaient considérés comme obèses. Cette condition entraîne des coûts médicaux élevés, une qualité de vie réduite, et un risque accru de problèmes de santé plus tard, comme l'obésité à l'âge adulte, le diabète de type 2, et les maladies cardiaques. Des études récentes ont lié l'obésité infantile à des problèmes comme la dysfonction cognitive et la maladie d'Alzheimer dans les années suivantes. Comprendre comment l'obésité affecte la santé du cerveau est important, car le cerveau joue un rôle clé dans le contrôle de l'alimentation et du métabolisme.
Identifier les parties du cerveau impliquées dans l'obésité infantile est crucial pour créer des stratégies de prévention et de traitement. En comprenant ces connexions, on peut aider à réduire les problèmes de santé à court et à long terme.
Le lien entre l'obésité et l'Inflammation
L'obésité est liée à un état d'inflammation de bas niveau dans tout le corps. Cela signifie que le corps est constamment irrité, ce qui affecte divers organes. Des recherches sur des animaux ont montré que consommer des régimes riches en graisses peut provoquer une inflammation dans le cerveau, entraînant des problèmes de mémoire et d'anxiété. Dans des études avec des humains, les chercheurs ont découvert que l'obésité est liée à une augmentation de la gliose, une forme d'irritation dans le cerveau, notamment dans l'hypothalamus, une zone cruciale pour réguler la faim et le métabolisme.
Pour mieux comprendre la santé du cerveau, plusieurs études ont utilisé l'imagerie par résonance magnétique (IRM) pour examiner la structure du cerveau. Chez les adultes, un indice de masse corporelle (IMC) plus élevé et plus de graisse corporelle ont été associés à des zones plus fines du cerveau et à un volume réduit dans des régions importantes. Cependant, les effets de l'obésité sur le cerveau des enfants ne sont pas aussi bien compris. Chez les adultes, l'obésité a été liée à des problèmes dans la matière blanche, qui est cruciale pour la communication entre différentes parties du cerveau. Cependant, les études ont trouvé des résultats mitigés chez les enfants, donc plus de recherches sont nécessaires.
Nouvelles techniques d'imagerie et découvertes
Les récentes avancées en technologie IRM ont permis aux scientifiques d'en apprendre davantage sur l'inflammation dans les cerveaux des personnes obèses. Des études utilisant des méthodes d'imagerie plus récentes ont montré des preuves d'inflammation dans des zones du cerveau liées à l'alimentation et au traitement des récompenses chez les personnes obèses.
Une technique spécifique appelée imagerie par spectre de diffusion (DBSI) permet aux chercheurs d'étudier la structure du cerveau en détail sans avoir besoin de procédures invasives. Cette méthode a été validée par rapport à des tissus cérébraux réels dans diverses conditions, y compris la sclérose en plaques et l'épilepsie. Dans des études précédentes impliquant des adultes obèses, les chercheurs ont trouvé que le DBSI capturait des changements dans des zones spécifiques du cerveau, indiquant une inflammation.
Chez les enfants, cependant, l'application du DBSI n'a pas encore été explorée. Certaines études utilisant une autre méthode appelée imagerie par spectre de restriction (RSI) ont trouvé des corrélations entre certains aspects de la structure cérébrale et l'obésité. Ces résultats suggèrent que les techniques d'imagerie peuvent aider à connecter l'obésité avec des changements dans la structure cérébrale, ce qui pourrait offrir un meilleur aperçu de l'obésité infantile.
L'étude ABCD et la sélection des participants
L'étude de développement cognitif cérébral des adolescents (ABCD) est un grand projet de recherche à long terme axé sur le développement du cerveau chez les enfants aux États-Unis. Pour cette étude, les chercheurs ont examiné des enfants âgés de 9 à 11 ans, en recueillant des données sur leurs mesures physiques et l'imagerie cérébrale pour explorer la relation entre l'obésité et la santé du cerveau. Ils ont rassemblé un groupe diversifié de participants et ont exclu ceux présentant des conditions médicales spécifiques qui pourraient influer sur leurs résultats.
L'étude s'est concentrée sur des participants ayant des statuts pondéraux variés, y compris ceux de poids normal, ceux en surpoids, et ceux obèses. L'objectif était d'assurer des tailles de groupe équilibrées pour la comparaison et de maintenir l'intégrité de la recherche.
Mesurer l'obésité
Pour évaluer l'obésité chez les participants, les chercheurs ont mesuré le tour de taille, le poids, et la taille à plusieurs moments. Ils ont calculé l'IMC et l'ont ajusté en fonction de l'âge et du sexe pour garantir des comparaisons précises parmi des participants de différents horizons. Ces mesures ont aidé les chercheurs à recueillir des informations détaillées sur la manière dont l'obésité pourrait être liée à des changements dans la structure cérébrale.
Procédures d'imagerie cérébrale
Les IRM comprenaient différents types d'images pour capturer des vues détaillées du cerveau. Les chercheurs ont utilisé des techniques spécifiques pour s'assurer que les données collectées étaient de haute qualité. Les images ont été traitées et analysées pour permettre des corrélations précises entre la structure du cerveau et le statut pondéral des participants.
Observation des changements dans la matière blanche
En analysant la matière blanche, les chercheurs ont trouvé des différences significatives selon le statut pondéral. Les participants obèses avaient une densité axonale plus basse et une cellularité plus élevée dans les faisceaux de matière blanche. Cela suggère que l'obésité peut entraîner des changements dans la matière blanche du cerveau, ce qui peut affecter le fonctionnement global du cerveau.
Grâce à des analyses statistiques, les chercheurs ont confirmé que ces changements étaient présents chez les participants en surpoids et obèses par rapport à ceux de poids normal. Cependant, aucune différence significative n'a été trouvée entre les groupes en surpoids et obèses eux-mêmes, indiquant que les changements pourraient déjà commencer au stade de surpoids.
Changements dans les régions cérébrales liés à l'obésité
Les chercheurs ont également observé des changements dans des régions spécifiques du cerveau liés à l'obésité, notamment l'hypothalamus et le striatum. Des valeurs d'IMC plus élevées étaient associées à des marqueurs d'inflammation augmentés dans ces régions. Cela suggère que l'obésité pourrait entraîner des changements structurels qui pourraient affecter l'appétit et le comportement, créant un cycle qui perpétue une prise de poids supplémentaire.
L'étude a également noté que l'âge avancé, le faible niveau d'éducation des parents, et les stades avancés de la puberté étaient associés à des mesures liées à l'obésité plus élevées.
Changements longitudinaux dans le temps
Pour évaluer comment les mesures liées à l'obésité changeaient au fil du temps, l'étude a suivi les participants pendant un et deux ans. Certains changements dans le tour de taille étaient faiblement prédits par des mesures de base d'inflammation dans l'hypothalamus, mais ces effets ne s'appliquaient pas de manière cohérente à d'autres mesures liées à l'obésité comme l'IMC.
Les relations observées dans l'étude indiquent que des recherches supplémentaires sont nécessaires pour établir des schémas clairs et comment ces schémas se développent au fil du temps, surtout que l'étude ABCD continue de suivre les mêmes individus pendant de nombreuses années.
Comparaison de différentes techniques d'imagerie
L'étude a montré que les techniques DBSI et RSI fournissaient des aperçus similaires sur la relation entre la structure cérébrale et l'obésité. Cet accord soutient l'idée que les méthodes d'IRM de diffusion peuvent efficacement capturer des changements liés à la néroinflammation dans l'obésité infantile. Il est important que les futures recherches continuent d'explorer ces techniques d'imagerie pour mieux comprendre leur efficacité.
Directions futures et limitations
Bien que les résultats fournissent des aperçus précieux sur l'obésité infantile et son impact sur la santé du cerveau, il y a des limites à considérer. Un aspect est que la recherche n'a examiné que les changements sur une courte période-un et deux ans-ce qui peut ne pas capturer pleinement les effets à long terme de l'obésité sur la structure et la fonction du cerveau.
De plus, l'étude n'a pas suivi combien de temps les participants avaient été en surpoids ou obèses, rendant difficile l'évaluation du moment et comment les changements cérébraux se développent en relation avec le début de l'obésité. Des études futures devraient envisager de suivre les enfants sur une période plus longue, surtout ceux qui passent d'un poids normal à l'obésité.
Enfin, d'autres facteurs comme le genre et le statut socio-économique influent probablement sur l'obésité et le développement cérébral. Explorer ces relations aidera à fournir une compréhension plus complète des facteurs de risque associés à l'obésité infantile.
Conclusion
Dans l'ensemble, cette recherche met en lumière des associations significatives entre l'obésité infantile et des changements dans la structure cérébrale, notamment dans les zones qui régulent la faim et la récompense. Ces connexions peuvent aider à expliquer certains des défis rencontrés dans la gestion de l'obésité chez les enfants et fournir une base pour développer des stratégies pour aborder ce problème de santé croissant. Plus de recherches sont cruciales pour approfondir notre compréhension de la façon dont ces changements peuvent affecter la santé et le bien-être des enfants à long terme.
Titre: Childhood obesity is linked to putative neuroinflammation in brain white matter, hypothalamus, and striatum
Résumé: Neuroinflammation is both a consequence and driver of overfeeding and weight gain in rodent obesity models. Advances in magnetic resonance imaging (MRI) enable investigations of brain microstructure that suggests neuroinflammation in human obesity. To assess the convergent validity across MRI techniques and extend previous findings, we used diffusion basis spectrum imaging (DBSI) to characterize obesity-associated alterations in brain microstructure in 601 children (age 9-11 years) from the Adolescent Brain Cognitive DevelopmentSM Study. Compared to children with normal-weight, greater DBSI restricted fraction (RF), reflecting neuroinflammation-related cellularity, was seen in widespread white matter in children with overweight and obesity. Greater DBSI-RF in hypothalamus, caudate nucleus, putamen, and, in particular, nucleus accumbens, correlated with higher baseline body mass index (BMI) and related anthropometrics. Comparable findings were seen in the striatum with a previously reported restriction spectrum imaging (RSI) model. Gain in waist circumference over one and two years related, at nominal significance, to greater baseline RSI-assessed restricted diffusion in nucleus accumbens and caudate nucleus, and DBSI-RF in hypothalamus, respectively. Here we demonstrate that childhood obesity is associated with microstructural alterations in white matter, hypothalamus, and striatum. Our results also support the reproducibility, across MRI methods, of findings of obesity-related putative neuroinflammation in children.
Auteurs: Sarah A Eisenstein, Z. Li, A. Samara, M. K. Ray, J. Rutlin, C. A. Raji, J. S. Shimony, P. Sun, S.-K. Song, T. Hershey
Dernière mise à jour: 2023-04-19 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2022.09.01.22279506
Source PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2022.09.01.22279506.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/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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