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BTS diététique La regulation de la prise alimentaire

Titulaire d'un doctorat en physiologie de la nutrition humaine, je vous invite ici a étudier les grands principes qui régissent la prise alimentaire. Ce domaine de recherche est en perpétuel mouvement et ce qui est vrais aujourd'hui peut-être invalidé demain. J'ai donc choisi ici de ne m'intéresser qu'aux valeurs bien établies;

1  sur  58
La régulation de la prise
alimentaire
1
Franck Rencurel, PhD
BTS diététique 2020
Franck Rencurel 2020
Franck Rencurel 2020 2
Objectifs de l’alimentation:
Maintenir constante la quantité des réserves
énergétiques (masse grasse stable) et équilibrer les
apports aux besoins.
Variation circadienne de la prise alimentaire avec des
période actives (recherche d’aliments, alimentation) et
des périodes de jeûne (nuit, jeûne inter prandial).
Chez l’animal, l’alimentation est épisodique et non
continue, les intervalles entre deux prises régulent les
niveaux énergétiques.
Chez l’homme l’alimentation est rythmée et codifiée, on
parle de repas (influences sociales, sociétales..)
Franck Rencurel 2020 3
L’alimentation vise l’équilibre homéostatique de l’énergie
(régulation quantitative)
L’hypothalamus est le chef d’orchestre
Franck Rencurel 2020 4
Le noyau arqué (ARC) est
primordial dans la prise
alimentaire.
La barrière hémato-
encéphalique à proximité
de l’ARC est perméable aux
éléments circulants tels que
les hormones et les
nutriments.
En interagissant avec les
neurones de l’ARC,
ces éléments informent
l’hypothalamus de l’état
énergétique de l’organisme
Hypothalamus
Le noyau Arqué: fondamental dans la prise alimentaire
Contient des neurones exprimant NPY/AgRP => oréxigènes
Et des neurones exprimant POMC (précurseur de a-MSH) et CART deux
neurotransmetteur anorexigènes.
Le noyau paraventriculaire reçoit des projections des neurones à
NPY/AgRP et des neurones à POMC/CART. modification de l’appétit.
Le Noyau ventromédian : Contient des récepteurs à la leptine:
Satiété.
Le noyau dorso-médian contient des récepteurs de l’insuline et de
la leptine et jour un rôle dans l’initiation de la prise alimentaire.
L’aire latérale hypothalamique considérée comme le centre de
la faim contient des récepteurs à NPY ainsi que des neurones sensibles au
glucose.
Ces populations neuronales localisées dans l’hypothalamus
interagissent entre elles de manière soit antagoniste soit
ensemble en synergie.
5Franck Rencurel 2020
Le système nerveux central reçoit un ensemble de signaux afférents
qui interagissent entre eux et que l’on peut séparer en 2 catégories :
I- Les signaux de régulation a court terme qui sont directement liés
à la prise alimentaire. La durée d’action de ces signaux correspond à
l’intervalle interprandial. Ils interviennent sur le volume et la durée de
la prise alimentaire qui les génère, sur la durée de la période de satiété
qui fait suite à cette prise alimentaire, mais aussi sur le rassasiement
lors de la prise alimentaire suivante.
II- Les signaux de régulation à long terme sont essentiellement de
nature hormonale et générés proportionnellement à la masse
adipeuse. Leur action est retardée par rapport à la prise alimentaire.
Ils agissent en modulant l’impact des signaux à court terme sur les
régions cérébrales qui contrôlent la prise alimentaire.
6Franck Rencurel 2020
Franck Rencurel 2020 7
Glossaire
NPY= Neuro peptide Y
AgRP = Agouti Related Peptide
POMC= Pro opio melanocortine
CART= Cocaïne Amphetamine Related
Transcript
Au sein de l’ARC il y a 2 populations de neurones qui ont
un rôle majeur.
Les neurones à NPY/AgRP  stimulent la faim
Les neurones à POMC/CART  contrôlent la satiété
Franck Rencurel 2020 8
NPY et AgRP
libérés par les neurones de 1er ordre
Orexines et MCH libérés par
neurones 2nd ordre
Le NPY est le plus
puissant activateur
de la faim de
l’organisme.
Le AgRP va bloquer
les neurones
anorexigènes
(neurones à
mélanocortine)
MCH:
Melanin Concentrating
Hormone
Voie Orexigène
1er ordre
2ème ordre
Neurones
Le NPY
Le NPY est un neurotransmetteur de 36 acides aminés qui
est le plus puissant médiateur orexigène connu.
•Les neurones qui contiennent le neuropeptide Y ont leurs corps
cellulaires dans le noyau arqué (ARC).
•La synthèse et la libération du NPY dans l’hypothalamus est
soumis à un rythme circadien et est régulée notamment par des
facteurs hormonaux : inhibée par l’insuline, la leptine et stimulée
par la ghréline et les glucocorticoïdes.
•La suppression de NPY n’enlève pas l’appétit au jeûne, le relais
est pris par AgRP agissant sur d’autres voies du cerveau bien
que libéré par les mêmes neurones.
•Des expériences ont montré que la malonyl-CoA est capable
d’inhiber la synthèse de NPY
9Franck Rencurel 2020
Franck Rencurel 2020 10
Voie anoréxigène
La voie la plus faible. Toute lésion dans cette région entraine
Une obésité ou un « binge eating disorder »
La Stimulation des neurones à POMC/CART dans le noyau arqué
de l’hypothalamus entraine la satiété
POMC = pré-pro hormone
ACTH Peptides à fonctions multiples
aMSH a-Melano Stimulating Hormone
Opiomélanocortine (POMC):
•Le POMC est synthétisé dans le noyau arqué.
•POMC est précurseurs des mélanocortines
La famille des mélanocortines comprend:
l’ACTH, sécrétée par l’antéhypophyse,
l’α-MSH synthétisée dans les neurones à POMC
du noyau arqué de l’hypothalamus (ARC)
L’α-MSH, est un ligand agoniste du récepteur MC4-R.
En interagissant avec ce récepteur, elle inhibe la prise
alimentaire et a donc un effet anorexigène.
11Franck Rencurel 2020
ACTH
Franck Rencurel 2020 12
POMC
ACTH
Clivage
a-MSH
Récepteur
MC4
CRH
Clivage
SATIETE
CORTISOL
-
-
Le cortisol active la prise alimentaire, rôle du stress… mais d’autres
facteurs interviennent..
L’AgRP qui est co-exprimé dans la plupart des neurones
à NPY est un antagoniste endogène naturel du MC4-
R, responsable de l’effet sur l’appétit.
Il stimule puissamment la prise alimentaire en
bloquant l’action anorexigène de l’α-MSH qui active les
MC4-R.
Son action complète donc par des voies différentes
l'action orexigènes du NPY.
13Franck Rencurel 2020
Franck Rencurel 2020 14
La mutation du récepteur MC4 est responsable de
l’obésité monogénique la plus fréquente.
Les mutation de POMC sont plus rares
Obésité sévère, développement précoce et perte de
satiété.
Les voies de satiété et de la faim s’antagonisent
mutuellement.
Ainsi une seule tonalité est donnée, déclenchant le
début ou la fin de la prise alimentaire.
Cette régulation n’est efficace qu’à condition que des
signaux périphériques arrivent à l’hypothalamus
Les neurones à POMC (anorexigène) et à AgRP(
oréxigène) expriment des récepteurs de la leptine et
sont régulés de façon opposée par la leptine.
La leptine augmente la transcription du gène de la
POMC
 La leptine diminue la transcription du gène de l’AgRP.
(voir figure suivante)
15Franck Rencurel 2020
Franck Rencurel 2020 16
Oréxigène Satiétant
estomac Tissu adipeux
- +
-+
Franck Rencurel 2020 17
Les signaux périphériques
de la prise alimentaire
La théorie glucostatique
La théorie glucostatique prétend que c’est
l’utilisation du glucose dans l’hypothalamus
qui produit la sensation de satiété (glucose
et insuline).
18Franck Rencurel 2020
Hypothalamus
Nutriments Hormones
Réserves d’énergie
Le glucose et les acides gras sont détectés au niveau de
l’hypothalamus . La glycémie est détectée au niveau de
l’hypothalamus ventromedian.
Sécrétion des hormones détectée par l’hypothalamus via 2 modes:
 Action directe de l’hormone sur les neurones de 1er ordre de l’ARC
Via le nerf vague jusqu’à une région proche du noyau arqué(ARC)
La plupart des hormones digestives actives de mécano et chimio
récepteurs activant le nerf vague et envoyant des signaux à
l’hypothalamus.
signaux
19Franck Rencurel 2020
Neurone sensibles au glucose.
Les neurones sensibles au glucose sont des
neurones qui utilisent le glucose non comme
un substrat énergétique, mais comme un
signal modifiant la fonction de la cellule et
l'activité neuronale.
L’activité du centre de la satiété du noyau
ventro-médian serait contrôlée en partie par le
taux d’utilisation du glucose par les neurones
de ce centre.
20Franck Rencurel 2020
A jeun Baisse de la glycémie
Faible utilisation glucose
par neurones de la satiété
Faible activité des neurones de satiété
Pas de frein sur les neurones oréxigènes (Appétit +++)
21Franck Rencurel 2020
L’hypoglycémie est un stimulant de l’appétit et elle
diminue l’utilisation de glucose en réduisant la
quantité de glucose qui atteint les cellules.
Dans le diabète de type 1 , on observe une
polyphagie alors que la glycémie est élevée, mais
son utilisation cellulaire est faible à cause du
défaut d’insuline.
Rappel:
l’insuline active le transport de glucose dans les
muscles, le tissu adipeux et uniquement dans ces
neurones spécialisés mais pas ailleurs dans le
cerveau)
22Franck Rencurel 2020
Théorie lipostatique.
D’après cette théorie, le tissu adipeux produit un signal
hormonal qui est proportionnel à la quantité de graisse
et qui agit sur l’hypothalamus pour diminuer la prise
alimentaire et augmenter la dépense énergétique.
23Franck Rencurel 2020
Exemples de:
La leptine (Tissu adipeux +++)
La Ghréline (Estomac)
Le Peptide yy (Intestin grêle)
Voie hormonale d’activation de
l’hypothalamus
24Franck Rencurel 2020
1994 découverte de la leptine
Franck Rencurel 2020 25
La Leptine
Hormone protéique de 167 AA
satiétante
Produit du gène Ob
2 formes de récepteurs et de nombreuses isoformes.
•Forme longue: membranaire
•Forme courte soluble: permettant le transport de la leptine
dans cerveau (?).
Récepteurs exprimés dans de nombreux tissus (muscles,
placenta, ovaires, SNC, Foie..)
Franck Rencurel 2020 26
La Leptine
Principalement produite par le tissu adipeux blanc mais aussi par:
Tissu adipeux brun
Le placenta
Les ovaires
Les muscles, le fundus gastrique
L’hypophyse
Le Foie
Sa concentration plasmatique est proportionnelle à la masse
grasse et l’entrée dans le SNC est proportionnelle à sa [ ]
plasmatique
La leptine se lie à son récepteur dans les neurones à POMC
induisant la libération de POMC et de a-MSH
• Leptine résistance chez l’obèse, la leptine pourtant produite en
grande quantité a un faible effet satiétant.
Injection de leptine inefficace
27Franck Rencurel 2020
Franck Rencurel 2020 28
Noyau Arqué hypothalamus
Rares cas de mutation
du gène de la leptine
Obésité « monogénique »
Obésité
Hyperphagie
Hypogonadisme
Hypogonadotrope
(axe GnRH, FSH,LH)
Injection Leptine
efficace
Jeûne: leptine
Densité osseuse
Obésité/vieillesse
Leptine résistance
Densité osseuse
Leptine
Régulation
masse osseuse
Régulation
Cycles menstruelsContrôle l’appétit
Régule le métabolisme
Homéostasie énergétique
Activation
système
immunitaire
(pro-inflammatoire)
hypertension
Accélération
Rythme cardiaque Diminution
sécrétion d’insuline
Stimule
Synthèse deT3
Active le Met de
base
Aménorrhée
chez les obèses
Et dans anorexie mentale
(chute des taux de leptine)
adipocytes
Franck Rencurel 2020 29
Franck Rencurel 2020 30
La leptine joue un rôle important dans le développement des
gonades et permet le maintient d’un axe gonadotrope fonctionnel
(voir cours hormones sexuelles)
Absence de règles dans l’anorexie mentale (baisse importante de
la leptine)
Leptine et
axe gonadotrope
La Ghréline
Seule hormone plasmatique oréxigène!
31Franck Rencurel 2020
Découverte en 1999 par le Dr Kojima.
 Synthétisée sous forme d’une pré-pro hormone (cf
insuline) protéique de 117 AA donnant 2 peptides
actifs de 28 et 27 AA.
Séquence fortement conservée dans le règne
animal, seulement 2 AA différents entre la Ghréline
murine et humaine.
Principalement produite par l’estomac, le pancréas
et l’intestin
Favorise la prise alimentaire, limite les dépenses
énergétiques (baisse du MB) et augmente la masse
grasse.
La Ghréline
32Franck Rencurel 2020
L’estomac (région du Fundus) est le Principal site de
production de Ghréline.
Sa sécrétion augmente 4 à 5 heures après un repas donc
avant le repas suivant (adaptation anticipatoire) causant
l’envie de manger et diminue après l’ingestion d’aliments.
La rythmicité des repas influence également la sécrétion
indépendamment de l’état nutritionnel !
Après gastrectomie (chirurgie bariatrique de l’obésité),
chute de 76% des taux plasmatiques de Ghréline mais il
existe un phénomène compensatoire (sans doute par
l’intestin) induisant une augmentation progressive de la
[ghréline] plasmatique après chirurgie bariatrique..
La Ghréline
33Franck Rencurel 2020
Site de synthèse de Ghréline
Exemple d’une « sleeve »
Gastrectomie de l’obésité
On retire la partie
Produisant la Ghréline
34Franck Rencurel 2020
La rythmicité des repas induit la sécrétion de
Ghréline indépendamment de l’état nutritionnel
35Franck Rencurel 2020
Ghréline Ghréline
jeûne Repas
*Glucides ++++
Protides ++
Lipides +
•La distension gastrique ne modifie pas la sécrétion de Ghréline,
cette sécrétion a lieu après vidange gastrique.
•* L’insuline pourrait jouer un rôle.
La Ghréline plasmatique post-prandiale est plus élevée chez les
sujets obèses résistants à l’insuline que chez les sujets sains
La sécrétion de
Ghréline persiste
pendant 10 minutes
après le début du repas
Puis diminue
36Franck Rencurel 2020
Le récepteur à la Ghréline (GHS-R) est un récepteur couplé a la
protéine G (idem
Glucagon R et adrénaline R..)
Récepteurs dans noyau arqué de l’hypothalamus (avec les neurones
exprimant AgRP et NPY) et antéhypophyse.
L’effet oréxigène de la Ghréline
passe par NPY/AgRP.
La ghréline inhibe aussi la voie
anoréxigène des neurones POMC
et inhibe la libération de
mélanocortine
37Franck Rencurel 2020
Ghréline
Rappel sur le fonctionnement d’un récepteur couplé à une protéine G
38Franck Rencurel 2020
Autres effets de la Ghréline
Stimule l’hormone de croissance GH en activant la
libération de GHRH par l’hypothalamus
Ghréline stimule la contraction de l’estomac et la
production de HCL via l’activation du nerf vague
(prépare l’arrivé du repas)
39Franck Rencurel 2020
Le peptide YY ou PYY 3-36
40Franck Rencurel 2020
•Découvert par Steven Bloom (UCL) en 2002.
•Ce peptide est synthétisé et libéré par l’intestin grêle et le colon au
cours d’un repas.
•Le PYY est satiétant
•Structure comparable au NPY. Se lie sur le même récepteur (effet
antagoniste, le NPY étant oréxigène)
Le PYY agit aussi au niveau de l’hypothalamus induisant la libération
de POMC et aMSH
La sécrétion de PYY est stimulée par les protéines de l’alimentation,
les fibres solubles, l’activité physique de longue durée.
41Franck Rencurel 2020
réponse à court terme:
Relayée par peptides intestinaux et nerf vague vers
l’hypothalamus en fonction de:
• vue,
•odorat, goût (anticipation),
Satiété relayée par:
 cholecystokinine (CCK) ( hormone intestinale)
 peptide YY (PYY)
•glucagon like petide 1 (GLP-1)
…..
- Faim relayée par:
 ghréline (principal peptide intestinal orexigène),
 endocanabinoides
42Franck Rencurel 2020
Réponse à Long Terme:
 Leptine (tissu adipeux) et Insuline (pancréas) ces
deux hormones anorexigènes sont libérées en fonction
de l’état énergétique.
Informations métaboliques relayées par le SNC
(système de détection de la glycémie et des niveaux
d’ATP (AMP kinase) dans l’hypothalamus)
43Franck Rencurel 2020
L’hypothalamus est aussi connecté avec le cortex cérébral
Signaux sensoriels, cognitifs, émotions..
Par l’intermédiaire des catécholamines (Noradrénaline),
canabinoïdes, Sérotonine
•Réponse hédonique (canabinoîdes)
•Humeur, Stress ( Sérotonine, noradrénaline):
Il est possible de contrôler son poids à court terme (la « volonté »)
en agissant sur le cortex qui influence l’hypothalamus mais à long
terme les « facteurs » hypothalamiques l’emportent d’où la reprise
du poids.
L’obésité est une maladie non un choix personnel !
44Franck Rencurel 2020
45Franck Rencurel 2020
46Franck Rencurel 2020
Organisation du travail Horaires décalées
Eloignement du domicile Poses Repas
raccourcies
47Franck Rencurel 2020
48Franck Rencurel 2020
Nous ne prenons plus
le temps de manger.
Manger devient
une contrainte de temps!
49Franck Rencurel 2020
50Franck Rencurel 2020
51Franck Rencurel 2020
Faire du sport Être dynamique
Et compétiteur
Paraître plus jeune
52Franck Rencurel 2020
Régime Dukan
Régimes Cohen
Régimes AtkinsRégimes Paleo
Régimes 5:2
Régimes Saldzman
Régimes Végan
Chrono-nutrition Micro-nutrition
Régimes Easy Fast
Régimes Détox
Indice glycémique
PNNS
Régime « petits-pots »
Régime Mono-aliment
Régime Miami
Régime Low-carb
Régime circadien
Régime Mayo
Régime Seignalet
Régime Nordique
Régime KOT
Flexitarien
Equilibre alimentaire
Régime MontignacRégime Hormonal
Régimes Crétois
Régimes Dissocié
Régime « Forking »
Liste non exhaustive!!!
53Franck Rencurel 2020
54Franck Rencurel 2020
Crise de la
vache folle métaux lourds
Contaminations
chimiques
OGM
Agriculture
intensive
55Franck Rencurel 2020
Science
Disponibilité
des produits
Recommandations
nutritionnelles
Médias, réseaux sociaux..
56Franck Rencurel 2020
57Franck Rencurel 2020
Merci !
58Franck Rencurel 2020

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BTS diététique La regulation de la prise alimentaire

  • 1. La régulation de la prise alimentaire 1 Franck Rencurel, PhD BTS diététique 2020 Franck Rencurel 2020
  • 2. Franck Rencurel 2020 2 Objectifs de l’alimentation: Maintenir constante la quantité des réserves énergétiques (masse grasse stable) et équilibrer les apports aux besoins. Variation circadienne de la prise alimentaire avec des période actives (recherche d’aliments, alimentation) et des périodes de jeûne (nuit, jeûne inter prandial). Chez l’animal, l’alimentation est épisodique et non continue, les intervalles entre deux prises régulent les niveaux énergétiques. Chez l’homme l’alimentation est rythmée et codifiée, on parle de repas (influences sociales, sociétales..)
  • 3. Franck Rencurel 2020 3 L’alimentation vise l’équilibre homéostatique de l’énergie (régulation quantitative) L’hypothalamus est le chef d’orchestre
  • 4. Franck Rencurel 2020 4 Le noyau arqué (ARC) est primordial dans la prise alimentaire. La barrière hémato- encéphalique à proximité de l’ARC est perméable aux éléments circulants tels que les hormones et les nutriments. En interagissant avec les neurones de l’ARC, ces éléments informent l’hypothalamus de l’état énergétique de l’organisme Hypothalamus
  • 5. Le noyau Arqué: fondamental dans la prise alimentaire Contient des neurones exprimant NPY/AgRP => oréxigènes Et des neurones exprimant POMC (précurseur de a-MSH) et CART deux neurotransmetteur anorexigènes. Le noyau paraventriculaire reçoit des projections des neurones à NPY/AgRP et des neurones à POMC/CART. modification de l’appétit. Le Noyau ventromédian : Contient des récepteurs à la leptine: Satiété. Le noyau dorso-médian contient des récepteurs de l’insuline et de la leptine et jour un rôle dans l’initiation de la prise alimentaire. L’aire latérale hypothalamique considérée comme le centre de la faim contient des récepteurs à NPY ainsi que des neurones sensibles au glucose. Ces populations neuronales localisées dans l’hypothalamus interagissent entre elles de manière soit antagoniste soit ensemble en synergie. 5Franck Rencurel 2020
  • 6. Le système nerveux central reçoit un ensemble de signaux afférents qui interagissent entre eux et que l’on peut séparer en 2 catégories : I- Les signaux de régulation a court terme qui sont directement liés à la prise alimentaire. La durée d’action de ces signaux correspond à l’intervalle interprandial. Ils interviennent sur le volume et la durée de la prise alimentaire qui les génère, sur la durée de la période de satiété qui fait suite à cette prise alimentaire, mais aussi sur le rassasiement lors de la prise alimentaire suivante. II- Les signaux de régulation à long terme sont essentiellement de nature hormonale et générés proportionnellement à la masse adipeuse. Leur action est retardée par rapport à la prise alimentaire. Ils agissent en modulant l’impact des signaux à court terme sur les régions cérébrales qui contrôlent la prise alimentaire. 6Franck Rencurel 2020
  • 7. Franck Rencurel 2020 7 Glossaire NPY= Neuro peptide Y AgRP = Agouti Related Peptide POMC= Pro opio melanocortine CART= Cocaïne Amphetamine Related Transcript Au sein de l’ARC il y a 2 populations de neurones qui ont un rôle majeur. Les neurones à NPY/AgRP  stimulent la faim Les neurones à POMC/CART  contrôlent la satiété
  • 8. Franck Rencurel 2020 8 NPY et AgRP libérés par les neurones de 1er ordre Orexines et MCH libérés par neurones 2nd ordre Le NPY est le plus puissant activateur de la faim de l’organisme. Le AgRP va bloquer les neurones anorexigènes (neurones à mélanocortine) MCH: Melanin Concentrating Hormone Voie Orexigène 1er ordre 2ème ordre Neurones
  • 9. Le NPY Le NPY est un neurotransmetteur de 36 acides aminés qui est le plus puissant médiateur orexigène connu. •Les neurones qui contiennent le neuropeptide Y ont leurs corps cellulaires dans le noyau arqué (ARC). •La synthèse et la libération du NPY dans l’hypothalamus est soumis à un rythme circadien et est régulée notamment par des facteurs hormonaux : inhibée par l’insuline, la leptine et stimulée par la ghréline et les glucocorticoïdes. •La suppression de NPY n’enlève pas l’appétit au jeûne, le relais est pris par AgRP agissant sur d’autres voies du cerveau bien que libéré par les mêmes neurones. •Des expériences ont montré que la malonyl-CoA est capable d’inhiber la synthèse de NPY 9Franck Rencurel 2020
  • 10. Franck Rencurel 2020 10 Voie anoréxigène La voie la plus faible. Toute lésion dans cette région entraine Une obésité ou un « binge eating disorder » La Stimulation des neurones à POMC/CART dans le noyau arqué de l’hypothalamus entraine la satiété POMC = pré-pro hormone ACTH Peptides à fonctions multiples aMSH a-Melano Stimulating Hormone
  • 11. Opiomélanocortine (POMC): •Le POMC est synthétisé dans le noyau arqué. •POMC est précurseurs des mélanocortines La famille des mélanocortines comprend: l’ACTH, sécrétée par l’antéhypophyse, l’α-MSH synthétisée dans les neurones à POMC du noyau arqué de l’hypothalamus (ARC) L’α-MSH, est un ligand agoniste du récepteur MC4-R. En interagissant avec ce récepteur, elle inhibe la prise alimentaire et a donc un effet anorexigène. 11Franck Rencurel 2020
  • 12. ACTH Franck Rencurel 2020 12 POMC ACTH Clivage a-MSH Récepteur MC4 CRH Clivage SATIETE CORTISOL - - Le cortisol active la prise alimentaire, rôle du stress… mais d’autres facteurs interviennent..
  • 13. L’AgRP qui est co-exprimé dans la plupart des neurones à NPY est un antagoniste endogène naturel du MC4- R, responsable de l’effet sur l’appétit. Il stimule puissamment la prise alimentaire en bloquant l’action anorexigène de l’α-MSH qui active les MC4-R. Son action complète donc par des voies différentes l'action orexigènes du NPY. 13Franck Rencurel 2020
  • 14. Franck Rencurel 2020 14 La mutation du récepteur MC4 est responsable de l’obésité monogénique la plus fréquente. Les mutation de POMC sont plus rares Obésité sévère, développement précoce et perte de satiété. Les voies de satiété et de la faim s’antagonisent mutuellement. Ainsi une seule tonalité est donnée, déclenchant le début ou la fin de la prise alimentaire. Cette régulation n’est efficace qu’à condition que des signaux périphériques arrivent à l’hypothalamus
  • 15. Les neurones à POMC (anorexigène) et à AgRP( oréxigène) expriment des récepteurs de la leptine et sont régulés de façon opposée par la leptine. La leptine augmente la transcription du gène de la POMC  La leptine diminue la transcription du gène de l’AgRP. (voir figure suivante) 15Franck Rencurel 2020
  • 16. Franck Rencurel 2020 16 Oréxigène Satiétant estomac Tissu adipeux - + -+
  • 17. Franck Rencurel 2020 17 Les signaux périphériques de la prise alimentaire
  • 18. La théorie glucostatique La théorie glucostatique prétend que c’est l’utilisation du glucose dans l’hypothalamus qui produit la sensation de satiété (glucose et insuline). 18Franck Rencurel 2020
  • 19. Hypothalamus Nutriments Hormones Réserves d’énergie Le glucose et les acides gras sont détectés au niveau de l’hypothalamus . La glycémie est détectée au niveau de l’hypothalamus ventromedian. Sécrétion des hormones détectée par l’hypothalamus via 2 modes:  Action directe de l’hormone sur les neurones de 1er ordre de l’ARC Via le nerf vague jusqu’à une région proche du noyau arqué(ARC) La plupart des hormones digestives actives de mécano et chimio récepteurs activant le nerf vague et envoyant des signaux à l’hypothalamus. signaux 19Franck Rencurel 2020
  • 20. Neurone sensibles au glucose. Les neurones sensibles au glucose sont des neurones qui utilisent le glucose non comme un substrat énergétique, mais comme un signal modifiant la fonction de la cellule et l'activité neuronale. L’activité du centre de la satiété du noyau ventro-médian serait contrôlée en partie par le taux d’utilisation du glucose par les neurones de ce centre. 20Franck Rencurel 2020
  • 21. A jeun Baisse de la glycémie Faible utilisation glucose par neurones de la satiété Faible activité des neurones de satiété Pas de frein sur les neurones oréxigènes (Appétit +++) 21Franck Rencurel 2020
  • 22. L’hypoglycémie est un stimulant de l’appétit et elle diminue l’utilisation de glucose en réduisant la quantité de glucose qui atteint les cellules. Dans le diabète de type 1 , on observe une polyphagie alors que la glycémie est élevée, mais son utilisation cellulaire est faible à cause du défaut d’insuline. Rappel: l’insuline active le transport de glucose dans les muscles, le tissu adipeux et uniquement dans ces neurones spécialisés mais pas ailleurs dans le cerveau) 22Franck Rencurel 2020
  • 23. Théorie lipostatique. D’après cette théorie, le tissu adipeux produit un signal hormonal qui est proportionnel à la quantité de graisse et qui agit sur l’hypothalamus pour diminuer la prise alimentaire et augmenter la dépense énergétique. 23Franck Rencurel 2020
  • 24. Exemples de: La leptine (Tissu adipeux +++) La Ghréline (Estomac) Le Peptide yy (Intestin grêle) Voie hormonale d’activation de l’hypothalamus 24Franck Rencurel 2020
  • 25. 1994 découverte de la leptine Franck Rencurel 2020 25
  • 26. La Leptine Hormone protéique de 167 AA satiétante Produit du gène Ob 2 formes de récepteurs et de nombreuses isoformes. •Forme longue: membranaire •Forme courte soluble: permettant le transport de la leptine dans cerveau (?). Récepteurs exprimés dans de nombreux tissus (muscles, placenta, ovaires, SNC, Foie..) Franck Rencurel 2020 26
  • 27. La Leptine Principalement produite par le tissu adipeux blanc mais aussi par: Tissu adipeux brun Le placenta Les ovaires Les muscles, le fundus gastrique L’hypophyse Le Foie Sa concentration plasmatique est proportionnelle à la masse grasse et l’entrée dans le SNC est proportionnelle à sa [ ] plasmatique La leptine se lie à son récepteur dans les neurones à POMC induisant la libération de POMC et de a-MSH • Leptine résistance chez l’obèse, la leptine pourtant produite en grande quantité a un faible effet satiétant. Injection de leptine inefficace 27Franck Rencurel 2020
  • 28. Franck Rencurel 2020 28 Noyau Arqué hypothalamus Rares cas de mutation du gène de la leptine Obésité « monogénique » Obésité Hyperphagie Hypogonadisme Hypogonadotrope (axe GnRH, FSH,LH) Injection Leptine efficace
  • 29. Jeûne: leptine Densité osseuse Obésité/vieillesse Leptine résistance Densité osseuse Leptine Régulation masse osseuse Régulation Cycles menstruelsContrôle l’appétit Régule le métabolisme Homéostasie énergétique Activation système immunitaire (pro-inflammatoire) hypertension Accélération Rythme cardiaque Diminution sécrétion d’insuline Stimule Synthèse deT3 Active le Met de base Aménorrhée chez les obèses Et dans anorexie mentale (chute des taux de leptine) adipocytes Franck Rencurel 2020 29
  • 30. Franck Rencurel 2020 30 La leptine joue un rôle important dans le développement des gonades et permet le maintient d’un axe gonadotrope fonctionnel (voir cours hormones sexuelles) Absence de règles dans l’anorexie mentale (baisse importante de la leptine) Leptine et axe gonadotrope
  • 31. La Ghréline Seule hormone plasmatique oréxigène! 31Franck Rencurel 2020
  • 32. Découverte en 1999 par le Dr Kojima.  Synthétisée sous forme d’une pré-pro hormone (cf insuline) protéique de 117 AA donnant 2 peptides actifs de 28 et 27 AA. Séquence fortement conservée dans le règne animal, seulement 2 AA différents entre la Ghréline murine et humaine. Principalement produite par l’estomac, le pancréas et l’intestin Favorise la prise alimentaire, limite les dépenses énergétiques (baisse du MB) et augmente la masse grasse. La Ghréline 32Franck Rencurel 2020
  • 33. L’estomac (région du Fundus) est le Principal site de production de Ghréline. Sa sécrétion augmente 4 à 5 heures après un repas donc avant le repas suivant (adaptation anticipatoire) causant l’envie de manger et diminue après l’ingestion d’aliments. La rythmicité des repas influence également la sécrétion indépendamment de l’état nutritionnel ! Après gastrectomie (chirurgie bariatrique de l’obésité), chute de 76% des taux plasmatiques de Ghréline mais il existe un phénomène compensatoire (sans doute par l’intestin) induisant une augmentation progressive de la [ghréline] plasmatique après chirurgie bariatrique.. La Ghréline 33Franck Rencurel 2020
  • 34. Site de synthèse de Ghréline Exemple d’une « sleeve » Gastrectomie de l’obésité On retire la partie Produisant la Ghréline 34Franck Rencurel 2020
  • 35. La rythmicité des repas induit la sécrétion de Ghréline indépendamment de l’état nutritionnel 35Franck Rencurel 2020
  • 36. Ghréline Ghréline jeûne Repas *Glucides ++++ Protides ++ Lipides + •La distension gastrique ne modifie pas la sécrétion de Ghréline, cette sécrétion a lieu après vidange gastrique. •* L’insuline pourrait jouer un rôle. La Ghréline plasmatique post-prandiale est plus élevée chez les sujets obèses résistants à l’insuline que chez les sujets sains La sécrétion de Ghréline persiste pendant 10 minutes après le début du repas Puis diminue 36Franck Rencurel 2020
  • 37. Le récepteur à la Ghréline (GHS-R) est un récepteur couplé a la protéine G (idem Glucagon R et adrénaline R..) Récepteurs dans noyau arqué de l’hypothalamus (avec les neurones exprimant AgRP et NPY) et antéhypophyse. L’effet oréxigène de la Ghréline passe par NPY/AgRP. La ghréline inhibe aussi la voie anoréxigène des neurones POMC et inhibe la libération de mélanocortine 37Franck Rencurel 2020
  • 38. Ghréline Rappel sur le fonctionnement d’un récepteur couplé à une protéine G 38Franck Rencurel 2020
  • 39. Autres effets de la Ghréline Stimule l’hormone de croissance GH en activant la libération de GHRH par l’hypothalamus Ghréline stimule la contraction de l’estomac et la production de HCL via l’activation du nerf vague (prépare l’arrivé du repas) 39Franck Rencurel 2020
  • 40. Le peptide YY ou PYY 3-36 40Franck Rencurel 2020
  • 41. •Découvert par Steven Bloom (UCL) en 2002. •Ce peptide est synthétisé et libéré par l’intestin grêle et le colon au cours d’un repas. •Le PYY est satiétant •Structure comparable au NPY. Se lie sur le même récepteur (effet antagoniste, le NPY étant oréxigène) Le PYY agit aussi au niveau de l’hypothalamus induisant la libération de POMC et aMSH La sécrétion de PYY est stimulée par les protéines de l’alimentation, les fibres solubles, l’activité physique de longue durée. 41Franck Rencurel 2020
  • 42. réponse à court terme: Relayée par peptides intestinaux et nerf vague vers l’hypothalamus en fonction de: • vue, •odorat, goût (anticipation), Satiété relayée par:  cholecystokinine (CCK) ( hormone intestinale)  peptide YY (PYY) •glucagon like petide 1 (GLP-1) ….. - Faim relayée par:  ghréline (principal peptide intestinal orexigène),  endocanabinoides 42Franck Rencurel 2020
  • 43. Réponse à Long Terme:  Leptine (tissu adipeux) et Insuline (pancréas) ces deux hormones anorexigènes sont libérées en fonction de l’état énergétique. Informations métaboliques relayées par le SNC (système de détection de la glycémie et des niveaux d’ATP (AMP kinase) dans l’hypothalamus) 43Franck Rencurel 2020
  • 44. L’hypothalamus est aussi connecté avec le cortex cérébral Signaux sensoriels, cognitifs, émotions.. Par l’intermédiaire des catécholamines (Noradrénaline), canabinoïdes, Sérotonine •Réponse hédonique (canabinoîdes) •Humeur, Stress ( Sérotonine, noradrénaline): Il est possible de contrôler son poids à court terme (la « volonté ») en agissant sur le cortex qui influence l’hypothalamus mais à long terme les « facteurs » hypothalamiques l’emportent d’où la reprise du poids. L’obésité est une maladie non un choix personnel ! 44Franck Rencurel 2020
  • 47. Organisation du travail Horaires décalées Eloignement du domicile Poses Repas raccourcies 47Franck Rencurel 2020
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  • 55. Crise de la vache folle métaux lourds Contaminations chimiques OGM Agriculture intensive 55Franck Rencurel 2020