Résumé
Les décisions que nous prenons pour déterminer ce que nous mangeons ainsi que la quantité et la fréquence des repas sont contrôlées par le cerveau mais ces choix peuvent être fortement influencés par les propriétés hédoniques et de récompense associés aux aliments sucrés ou gras. Le gargouillement qui précède et la sensation de satiété après avoir mangé indique que le système digestif joue aussi un rôle important dans l’initiation et la terminaison d’un repas. Les peptides produits par l’appareil digestif renseignent continuellement le cerveau sur l’état de la balance énergétique, permettant au cerveau d’adapter la prise alimentaire en retour. Ces mêmes peptides peuvent aussi modifier la sensation de plaisir et de récompense associée à la prise de nourriture.
Le cerveau contrôle notre appétit
La quantité et la nature des aliments que nous ingérons dépendent non seulement de l’équilibre énergétique et de nos besoins nutritionnels mais sont aussi fortement influencées par le plaisir que procure la consommation de certains aliments. Ainsi, les caractéristiques hédoniques d’aliments appétissants peuvent facilement prendre le dessus sur les mécanismes homéostatiques qui en temps normal restreignent la prise alimentaire aux besoins de l’organisme. Cela est particulièrement problématique dans la mesure où la plupart des aliments agréables au goût ne sont souvent pas équilibrés sur le plan nutritionnel. En effet, la nourriture que nous jugeons « savoureuse » est souvent trop sucrée, trop salée, trop grasse ou trop calorique. En conséquence, la prise alimentaire basée sur le plaisir encourage la suralimentation, la prise de poids et l’obésité. Prenons l’exemple d’un individu présentant une assez bonne résistance au plaisir de consommer des aliments sucrés au point de se limiter à une simple barre chocolatée de 100 kcal par jour en plus de son régime normal. Après un an, la barre chocolatée journalière lui aura fait consommer 35000 kcal en plus, lui faisant prendre 5 kg et accumuler suffisamment de stocks énergétiques pour survivre, certes de manière inconfortable, quinze jours sans manger. Mais si nous sommes tous conscients des effets délétères de la suralimentation sur notre organisme en provoquant le surpoids voire la mort, notre raison reste trop facilement dominée par le plaisir. Prendre beaucoup de poids est facile, par contre le perdre est autrement plus compliqué. Et il est très facile de se rendre compte de l’importance du plaisir provoqué par la surconsommation d’aliments appétissants dans ce phénomène.
Coupe sagittale médiane en IRM du cerveau de l’auteur. L’hypothalamus (cercle vert) est une région complexe et interconnectée qui régule la prise alimentaire homéostatique. Les éléments du circuit de la récompense apparaissent en rouge, et jouent un rôle important dans la prise alimentaire hédonique. L’aire tegmentale ventrale est activée par des stimuli sensoriels apparentés à la récompense (« Regarde ! Du chocolat ! »), le noyau accumbens pourrait renforcer le comportement déclenchant la récompense et être impliqué dans la sensation de plaisir (« Tu te souviens ? Le chocolat, c’est bon ! »). Le cortex préfrontal guide les pensées et les actions (« Aller, mange le chocolat ! »).
L’appareil digestif a son propre pouvoir de décision
L’approche la plus commune pour perdre du poids et sortir de l’obésité requiert des changements cognitifs tels que de décider de manger différemment et/ou en plus petite quantité, ou de faire (beaucoup) plus d’exercices physiques. Heureusement, le traitement qui fonctionne le mieux à long-terme pour traiter l’obésité ne semble pas nécessiter cette volonté. Cependant, rien n’est jamais simple et l’obésité doit atteindre des proportions telles que la vie est en jeu et que l’intervention chirurgicale soit jugée nécessaire. La chirurgie bariatrique rassemble l’ensemble des interventions visant à réduire le volume ou la surface d’absorption de l’intestin proximal. Cette chirurgie entraîne une perte de poids rapide et durable et permet de résoudre le diabète de type 2 dans la plupart des cas. A l’origine, on considérait que les effets bénéfiques de la chirurgie bariatrique étaient dûs à l’accélération de la survenue de la sensation de satiété lors d’un repas associé à un syndrôme de malabsorption. En effet, après l’opération, les patients opérés ne réussissent plus à ingérer des repas aussi conséquents qu’avant ou encore à absorber autant de calories. Cependant, il devient évident que cette simple explication n’est pas tout a fait exacte. En effet, les améliorations observées après la chirurgie sur le plan clinique seraient plutôt dues à des altérations de la transmission des signaux libérés par le système digestif pour agir sur le cerveau homéostatique et les circuits neuronaux de la récompense. Dans ce contexte, une meilleure compréhension de ces phénomènes permettrait d’éviter la chirurgie et ses risques en mimant, avec des composés pharmacologiques, les changements bénéfiques associés à la chirurgie bariatrique.
Ecouter le système digestif
Ainsi deux approches thérapeutiques semblent possibles pour traiter l’obésité : inhiber la faim ou augmenter la satiété. Dans la mesure où un seul peptide orexigène dérivé de l’appareil digestif est connu à ce jour (la ghréline), intervenir sur l’axe système digestif-cerveau pour inhiber la faim semble difficile voire non souhaité. En effet, la dénutrition ou le jeûne semblent aussi dangereux que la surnutrition. En revanche, augmenter la sensation de satiété représente une approche plus intéressante pour combattre l’obésité et nombreux peptides intestinaux sont connus pour contribuer à la terminaison de la prise alimentaire en promouvant la sensation de satiété. Le glucagon-like peptide (GLP-1) et le peptide YY3-36 sont co-libérés par l’iléon et le colon et agissent au niveau du cerveau pour réduire la prise alimentaire. Chez l’Homme, l’obésité est associée à une diminution de la concentration de ces peptides, et l’injection de l’un ou l’autre de ces peptides provoque une perte de poids chez les personnes minces comme obèses. Le GLP-1 améliore aussi la tolérance au glucose chez les patients diabétiques. Cependant, les mécanismes par lesquels la chirurgie améliore l’axe tube digestif-cerveau restent à éclaircir : s’agit-il de changements liés aux voies homéostatiques, aux circuits de la récompense ou aux deux ? La chirurgie bariatrique ne donne pas de résultats que chez l’Homme, mais cela fonctionne aussi chez le rat obèse et des études utilisant des modèles animaux de chirurgie bariatrique ont commencé à s’intéresser au problème.
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“Prendre du poids est facile, en perdre est très difficile”
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Des observations faites chez l’Homme et le rat après une chirurgie bariatrique mettent en évidence un désir moindre pour la consommation d’aliments gras qui augmente avec le temps. De plus, les rats préfèrent des aliments moins sucrés après l’intervention, attestant d’une complète inversion de la préférence accrue pour les aliments sucrés observée lors d’obésité. Ces observations tendent à montrer que les modifications des voies de signalisation entre le système digestif et le cerveau qui surviennent après la chirurgie altèrent la prise alimentaire hédonique.
Par conséquent, rester en bonne santé dans un contexte où le désir de manger est important représente un véritable défi. Il semble donc critique de mieux comprendre les mécanismes centraux par lesquels les peptides intestinaux contrôlent la préférence alimentaire afin de développer des aliments et/ou des médicaments pour traiter l’obésité. Par exemple, le profil de sécrétion de certains peptides intestinaux dépend de la nature du macronutriment consommé. Ainsi, des aliments pourraient être conçus pour stimuler la satiété en agissant sur le système homéostatique ou en augmentant la sensation de plaisir ou de récompense. De même, la mise au point de médicaments qui miment les effets centraux des peptides intestinaux sont en cours de développement. Une injection hebdomadaire de GLP-1 chez des rats rendus obèses par un régime gras permet de réduire leurs poids et leur masse grasse ainsi que d’améliorer leur tolérance au glucose. De tels aliments ou médicaments ont le potentiel de limiter la prise alimentaire hédonique et simultanément de rétablir ou de renforcer le lien qui existe entre les besoins homéostatiques et la prise alimentaire.
Traduction :
Emilie Caron et Sébastien Bouret, Inserm U837, Centre de Recherche Jean-Pierre Aubert, Université de Lille 2, France
Cette brève est produite par la British Society for Neuroendocrinology et peut être utilisée librement pour l’enseignement de la neuroendocrinologie et la communication vers le public.
©British Society for Neuroendocrinology et Société de Neuroendocrinologie pour la traduction